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某建筑公司承建了一項目為全鋼框架結(jié)構(gòu)的高層建筑，其主框架的支撐柱為設(shè)計標(biāo)高82m以上焊接制作的工字柱，總數(shù)70條，長度為11.3m，總重量480t。根據(jù)施工圖要求，這批工件采用角焊縫焊接，焊腳20-30mm不等，本文主要研究30mm焊腳工字柱的制作工藝及焊接殘余應(yīng)力消除方法。

產(chǎn)品制作工藝

產(chǎn)品制造流程為下料-組裝-焊接-焊后處理。為了提高生產(chǎn)效率，減小焊接變形，我們選用雙絲埋弧焊工藝。焊接殘余應(yīng)力消除我們選用振動時效工藝。

振動時效工藝方案

振動時效是在激振器所產(chǎn)生的周期性外力-激振力的作用下在某一頻率使金屬結(jié)構(gòu)件共振，產(chǎn)生足夠的動應(yīng)力來使內(nèi)部殘余應(yīng)力均化達(dá)到時效目的。

焊接工件振動時效的效果是通過正確的工藝方法來實現(xiàn)，主要工藝參數(shù)包括振動頻率的選擇、激振力大小的確定、激振點及支撐點和振動時間的確定。

我們選用聚航科技生產(chǎn)的JH-200A液晶全自動振動時效設(shè)備，具有自動、手動、設(shè)定三種控制模式，操作簡單。有殘余應(yīng)力跟蹤功能，時效效果穩(wěn)定可靠。

根據(jù)該工件的特點，采用橡膠墊用4點對稱支撐法，激振器設(shè)置在工件中間上部，拾振器安裝在工件端頭。開啟設(shè)備振動工件，并打印振動曲線圖。

振動時效工藝效果

通過分析打印出的振幅-時間曲線和振幅-頻率曲線，得出以下結(jié)論；

1. 振幅-時間曲線在上升后變平，表明在時效過程中，隨著殘余應(yīng)力的釋放，工件的物理性質(zhì)發(fā)生改變，使振幅不斷變化，一旦這種變化停止，說明殘余應(yīng)力已不再釋放或變化，即已達(dá)到時效目的。

2. 振幅-頻率曲線在振后比振前的峰值升高，說明在時效過程中由于殘余應(yīng)力的釋放而使振幅增大，這說明在時效過程中殘余應(yīng)力是朝著消除的方向變化的。

焊后檢查

焊接完成后，經(jīng)對工件尺寸、焊縫外觀進行檢查并對焊縫做磁粉探傷，結(jié)果符合要求。

結(jié)語

雙絲埋弧焊已廣泛應(yīng)用于各種鋼結(jié)構(gòu)的焊接。實踐證明，該工藝在提高焊接勞動生產(chǎn)率，降低員工勞動強度，減少焊接變形等方面具有較大的*性。振動時效消除應(yīng)力工藝可以有效消除焊接殘余應(yīng)力，降低了生產(chǎn)成本，加快了制造周期。